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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 1
FACILITADOR:
ING. NELSON VALLE
INTEGRANTES: CARNET:
AGUILAR MURCIA JOSUE ISMAEL 130313
GONZALES RAMIRES GUSTAVO ADOLFO 104113
SALAZAR VALENCIA ERICK FRANCISCO 296613
CAMPOS GOMEZ ERICK OSMIN 168713
MERLOS FLORES CARLOS EDUARDO 130213
MATERIA:
FISICA GENERAL
GRUPO:
ELECTRICA 11
TEMA:
EL MANMETRO
SANTA ANA LUNES 10 DE JUNIO DE 2013
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 2
INDICE PAG
INTRODUCCION-----------------------------------------------------------------------------------3
OBJETIVOS------------------------------------------------------------------------------------------4
MANOMETRO--------------------------------------------------------------------------------------5
HISTORIA DEL
MANOMETRO------------------------------------------------------------------5-6
TIPOS DE
MANOMETROS----------------------------------------------------------------------6-11
MANOMETRO DE
MCLEOD----------------------------------------------------------6-7
MANOMETRO DE
BURDON----------------------------------------------------------8-9
MANOMETRO DE COLUMNA DE
LQUIDO---------------------------------------9
MANOMETRO DE TUBO DE
U-------------------------------------------------------9-10
MANOMETRO DE
TINTERO----------------------------------------------------------10
MANOMETRO DE TUBO
INCLINADO----------------------------------------------11
BAROMETRO----------------------------------------------------------------------------11
RANGO DE
PRESIONES--------------------------------------------------------------------------11-12
APLICACIONES COTIDIANAS DEL
MANOMETRO------------------------------------------12
MANOMETROS EN LA
INDRUSTRIA----------------------------------------------------------10-14
COMPROBACION EXPERIMENTAL DE UN MANOMETRO DE TIPO EN
U----------15-21
MATERIALES
UTILIZADOS-------------------------------------------------------------15-19
DESARROLLO DEL
PROYECTO--------------------------------------------------------20-21
CONCLUSION--------------------------------------------------------------------------------------22
BIBLIOGRAFIA-------------------------------------------------------------------------------------23
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 3
INTRODUCCION:
En el presente trabajo se trata de dar una explicacin ms clara y
precisa de lo que es el manmetro explicando un poco de su historia
sus diferentes tipos y sus funciones y aplicaciones en la vida
laboral cotidiana y empresarial as tambin realizando un prototipo
de lo que es un manmetro para su mejor comprensin.
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 4
OBJETIVOS GENERALES:
Conocer y comprender lo que es un manmetro.
Identificar los diferentes tipos de manmetros
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Conocer el funcionamiento del manmetro y su aplicacin.
Identificar los diferentes usos del manmetro.
Comprender el significado de los diferentes tipos de
manmetros.
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 5
EL MANMETRO
El manmetro es un instrumento utilizado para la medicin de la
presin en los fluidos, generalmente determinando la diferencia de
la presin entre el fluido y la presin local.
En la mecnica la presin se define como la fuerza por unidad de
superficie que ejerce un lquido o un gas perpendicularmente a dicha
superficie.
La presin suele medirse en atmsferas (atm); en el sistema
internacional de unidades (SI), la presin se expresa en newton por
metro cuadrado; un newton por metro cuadrado es un pascal (Pa). La
atmsfera se define como 101.325 Pa, y equivale a 760 mm de mercurio
en un barmetro convencional.
Cuando los manmetros deben indicar fluctuaciones rpidas de
presin se suelen utilizar sensores piezoelctricos o electrostticos
que proporcionan una respuesta instantnea.
Hay que tener en cuenta que la mayora de los manmetros miden la
diferencia entre la presin del fluido y la presin atmosfrica local,
entonces hay que sumar sta ltima al valor indicado por el manmetro
para hallar la presin absoluta. Cuando se obtiene una medida
negativa en el manmetro es debida a un vaco parcial.
HISTORIA DEL MANOMETRO
La historia del descubrimiento parece haber sido la siguiente:
Antiguamente se haba observado que si por el extremo superior de un
tubo abierto y vertical se aspiraba el aire mediante una bomba,
estando el otro extremo en comunicacin con un recipiente con agua,
esta ascenda por el tubo, este fenmeno era atribuido al horror que
manifestaban los cuerpos al vaco, segn Aristteles. Pero un
constructor de bombas de Florencia se propuso elevar por este medio
agua a una altura superior de 10 metros, sin conseguirlo. Fue y la
pregunto a Galileo la razn del hecho, y este le respondi que era
que el agua haba alcanzado su lmite de horror al vaco.
El primero que se dio cuenta del fenmeno real fue una de los
discpulos de Galileo, Viviani (1644), quien afirm que era la presin
atmosfrica y que la mxima altura del agua en un tubo vertical
cerrado, suficientemente largo, y en cuya parte superior se hiciera
vaco, deba exactamente medir la presin atmosfrica, ya que esta era
la que sostena la columna de agua. Pens luego que si la presin
atmosfrica sostena a nivel de mar una columna de agua de 10 metros
aproximadamente, podra sostener una columna de mercurio de unos
760mm, ya que el mercurio es 13.5 veces ms pesado que el agua. Esta
observacin fue el fundamento del experimento de Torricelli, un
amigo de Viviani, que confirm la explicacin de su amigo.
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 6
El experimento de Torricelli consiste en tomar un tubo de vidrio
cerrado por un extremo y abierto por el otro, de 1 metro
aproximadamente de longitud, llenarlo de mercurio, taparlo con el
dedo pulgar e invertirlo introduciendo el extremo abierto en una
cubeta con mercurio. Luego si el tubo se coloca verticalmente, la
altura de la columna de mercurio de la cubeta es aproximadamente
cerca de la altura del nivel del mar de 760mm apareciendo en la
parte superior del tubo el llamado vaco de Torricelli, que
realmente es un espacio llenado por vapor de mercurio a muy baja
tensin.
Torricelli observ que la altura de la columna variaba, lo que
explico la variacin de la presin atmosfrica.
MANOMETRO DE MCLEOD
Modelo de instrumento utilizado para medir bajas presiones.
Tambin se llama vacuometro de McLeod. Se recoge un volumen conocido
del gas cuya presin se ha de medir y se eleva en el nivel de fluido
(normalmente mercurio) por medio de un embolo, por una elevacin del
depsito, con una perno de goma o inclinando el aparato. Al elevar
ms el nivel del mercurio el gas se comprime en el tubo capilar. De
acuerdo con la Ley de Boyle, el gas comprimido ejerce ahora una
presin suficiente para soportar una columna de mercurio lo bastante
alta como para que pueda ser leda. Las lecturas son casi por
completo independientes de la composicin del gas.
El manmetro de McLeod es sencillo y econmico.
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 7
Es muy usado como patrn absoluto de presiones en la zona de
0.0001-10mm de mercurio; a menudo se emplea para calibrar otros
manmetros de bajas presiones que tienen un uso ms prctico.
El vapor de mercurio puede ocasionar trastornos al difundirse en
el vaco que se va a medir.
Posicin de carga
Posicin de medida
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 8
MANOMETRO DE BURDON
Instrumento mecnico de medicin de presiones que emplea como
elemento sensible un tubo metlico curvado o torcido, de seccin
transversal aplanada. Un extremo del tubo est cerrado, y la presin
que se va a medir se aplica por el otro extremo. A medida que la
presin aumenta, el tubo tiende a adquirir una seccin circular y
enderezarse. El movimiento del extremo libre (cerrado) mide la
presin interior y provoca el movimiento de la aguja.
El principio fundamental de que el movimiento del tubo es
proporcional a la presin fue propuesto por el inventor francs
Eugene Burdon en el siglo XIX.
Los manmetros Burdon se utilizan tanto para presiones
manomtricas que oscilan entre 0-1 Kg/cm2 como entre 0-10000 Kg/cm2
y tambin para vaco.
Las aproximaciones pueden ser del 0.1 al 2% de la totalidad de
la escala, segn el material, el diseo y la precisin de las
piezas.
El elemento sensible del manmetro puede adoptar numerosas
formas. Las ms corrientes son las de tubo en C, espiral y
helicoidal.
El tubo en C es simple y consistente y muy utilizado con esferas
indicadoras circulares. Tambin se emplea mucho en algunos
indicadores elctricos de presin, en los que es permisible o
deseable un pequeo movimiento de la aguja. El campo de aplicacin es
de unos 1500 Kg/cm2.
Las formas espiral y helicoidal se utilizan en instrumentos de
control y registro con un movimiento ms amplio de la aguja o para
menores esfuerzos en las paredes. Los elementos en espiral permiten
un campo de medicin de 0.300 Kg/cm2, y los helicoidales hasta 10000
kg/cm2
A menudo se prefiere el tubo torcido, consistente y compacto,
especialmente para los indicadores elctricos de presin.
Los tubos Burdon se presentan en una serie de aleaciones de
cobre y en aceros inoxidables al cromo nquel. En ciertos aspectos
las aleaciones de cobre dan mejor resultado, pero los aceros
inoxidables ofrecen mayor resistencia a la corrosin. Tambin se
utilizan tubos de aleacin hierro-nquel, debido a que tienen un
coeficiente de dilatacin muy pequeo, que hace que la lectura d la
presin no est influida por la temperatura del instrumento.
Los instrumentos mecnicos y neumticos con elementos Burdon
permiten una aproximacin del 0.5% de la escala. Si se precisa mayor
exactitud se emplean indicadores elctricos. Los manmetros Burdon
miden la diferencia entre la presin interior y la exterior del
tubo. Como la presin exterior suele ser la
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 9
atmosfrica, el manmetro indica la diferencia existente entre la
presin medida y la presin atmosfrica, es decir la presin
manomtrica.
El manmetro Burdon es el instrumento industrial de medicin de
presiones ms generalizado, debido a su bajo costo, su suficiente
aproximacin y su duracin.
MANOMETRO DE COLUMNA DE LQUIDO
Doble columna lquida utilizada para medir la diferencia entre
las presiones de dos fluidos. El manmetro de columna de lquido es
el patrn base para la medicin de pequeas diferencias de presin.
Las dos variedades principales son el manmetro de tubo de
vidrio, para la simple indicacin de la diferencia de las presiones,
y le manmetro de mercurio con recipiente metlico, utilizado para
regular o registrar una diferencia de presin o una corriente de un
lquido.
Los tres tipos bsicos de manmetro de tubo de vidrio son el de
tubo en U , los de tintero y los de tubo inclinado, que pueden
medir el vaco o la presin manomtrica dejando una rama abierta a la
atmsfera.
MANOMETRO DE TUBO DE U
Si cada rama del manmetro se conecta a distintas fuentes de
presin, el nivel del lquido aumentara en la rama a menor presin y
disminuir en la otra. La diferencia entre los niveles es funcin de
las presiones aplicadas y del peso especfico del lquido del
instrumento. El rea de la seccin de los tubos no influyen en la
diferencia de niveles. Normalmente se fija entre las dos ramas una
escala graduada para facilitar las medidas.
Los tubos en U del micro manmetros se hacen con tubos en U de
vidrio calibrado de precisin, un flotador metlico en una de las
ramas y un carrete de induccin para sealar la posicin del flotador.
Un indicador electrnico potencio mtrico puede sealar cambios de
presin hasta de 0.01 mm de columna de agua. Estos aparatos se usan
solo como patrones de laboratorio.
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 10
Figura 1. Tubo U
MANOMETRO DE TINTERO
Una de las ramas de este tipo de manmetro tiene un dimetro
manmetro relativamente pequeo; la otra es un depsito. El rea de la
seccin recta del depsito puede ser hasta 1500 veces mayor que la de
la rema manmetro, con lo que el nivel del depsito no oscila de
manera apreciable con la manmetro de la presin. Cuando se produce
un pequeo desnivel en el depsito, se compensa mediante ajustes de
la escala de la rama manmetro. Entonces las lecturas de la presin
diferencial o manomtrica pueden efectuarse directamente en la
escala manmetro. Los barmetros de mercurio se hacen generalmente
del tipo de tintero.
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PROYECTO PGINA 11
MANOMETRO DE TUBO INCLINADO
Se usa para presiones manomtricas inferiores a 250mm de columna
de agua. La rama larga de un manmetro de tintero se inclina con
respecto a la vertical para alargar la escala. Tambin se usan
manmetros de tubo en U con las dos ramas inclinadas para medir
diferenciales de presin muy pequeas.
Si bien los manmetros de tubo de vidrio son precisos y seguros,
no producen un movimiento mecnico que pueda gobernar aparatos de
registro y de regulacin. Para esta aplicacin de usan manmetros de
mercurio del tipo de campana, de flotador, o de diafragma.
Los manmetros de tubo en U y los de depsito tienen una
aproximacin del orden de 1mm en la columna de agua, mientras que el
de tubo inclinado, con su columna ms larga aprecia hasta 0.25mm de
columna de agua. Esta precisin depende de la habilidad del
observador y de la limpieza del lquido y el tubo.
El BAROMETRO
El barmetro es bsicamente un manmetro diseado para medir la
presin del aire. Tambin es conocido como tubo de Torricelli. El
nombre barmetro fue usado por primero vez por Boyle.
Este manmetro tiene como inconvenientes que las lecturas son
discontinuas, que
necesita cierta manipulacin para hacer cada lectura y que esta
lectura es visual.
RANGO DE PRESIONES
Las presiones pueden variar entre 10-8 y 10-2 mm de mercurio de
presin absoluta en aplicaciones de alto vaco, hasta miles de
atmsferas en prensas y controles hidrulicos. Con fines
experimentales se han obtenido presiones del orden de millones de
atmsferas, y la fabricacin de diamantes artificiales exige
presiones de unas 70.000 atmsferas, adems de temperaturas prximas a
los 3.000 C.
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 12
En la atmsfera, el peso cada vez menor de la columna de aire a
medida que aumenta la altitud hace que disminuya la presin
atmosfrica local. As, la presin baja desde su valor de 101.325 Pa
al nivel del mar hasta unos 2.350 Pa a 10.700 m (35.000 pies, una
altitud de vuelo tpica de un reactor).
Por 'presin parcial' se entiende la presin efectiva que ejerce
un componente gaseoso determinado en una mezcla de gases. La presin
atmosfrica total es la suma de las presiones parciales de sus
componentes (oxgeno, nitrgeno, dixido de carbono y gases
nobles).
ALGUNAS APLICACIONES COTIDIANAS DEL MANOMETRO
El manmetro en el buceo:
El manmetro es de vital importancia para el buceador por que le
permite conocer cunto aire le resta en el tanque (multiplicando el
volumen del tanque por la presin), durante una inmersin y
determinar entonces si debe continuarla o no.
Se conecta, mediante un tubo de alta presin o latiguillo, a una
toma de alta presin (HP). Normalmente, indica la presin mediante
una aguja que se mueve en una esfera graduada, en la que acostumbra
a marcarse en color rojo la zona comprendida entre las 0 y las 50
atmsferas, denominada reserva.
La manometra en la medicina:
En las mediciones se utiliza la manometra para realizar
mediciones de actividades musculares internas a travs de registros
hidroneumocapilares, por ejemplo la manometra anorectal o la
manometra esofgica.
En la industria del frigorfico:
Para mantener controlada la presin del lquido refrigerante que
pasa por la bomba.
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PROYECTO PGINA 13
ALGUNOS MANOMETROS EN LA INDUSTRIA
MANOMETROS DE COLUMNA.
Manmetros de columna para presin, vaco y presin diferencial.
Columna inclinada con tres escalas de 10 25 y 50 mmca.
Columna en "U", escalas de 50 0 50 mmca. Hasta 1500 -- 0 1500
mmca.
Columna directa, escalas 0 / +250 mmca, hasta 0 1400 mmca.
Lquido medidor: Silicona, tetra bromuro mercurio.
MANOMETROS STANDARD.
Manmetros de muelle tubular serie estndar en dimetros 40, 50,
63, 80,100 160 mm.
Montaje radial, posterior, borde dorsal, borde frontal o con
brida, segn modelos.
Material de la caja: en plstico, acero pintado de negro acero
inoxidable. Record tuvo en latn (segn modelos).
Conexiones 1/8", 1/4",1/2 " GAS, segn modelos (otras bajo
demanda).
Rangos de 0 0,6 bar a 0 1000 bar (segn modelos) para vaco, vaco
/ presin o presin.
Precisin clase 1 1,6.
Ejecuciones: Llenado de glicerina, contactos elctricos, marcas
personalizadas,... etc. (Otras, consultar).
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PROYECTO PGINA 14
MANOMETROS DE BAJA PRESION.
Manmetros a cpsula, serie BAJA PRESION.
En dimetros 63, 100 160.
Montaje radial, posterior, borde dorsal o borde frontal (segn
modelos).
Material: caja en acero pintado en negro o acero inoxidable.
Record cpsula, en latn o acero inoxidable.
Conexiones 1/4",1/2" GAS, segn modelos. (Otras bajo
demanda).
Rangos de 0 2,5 mbar a 0 600 mbar (segn modelos), para vaco,
presin o presin.
Precisin clase 1,6.
Otras ejecuciones, consultar.
MANOMETROS DIGITALES.
Manmetros digitales con sensor integrado o independiente.
Rangos de 0 30 mbar a 0 2000 bar 1+2 bar a 1 +20 bar.
Precisiones del 0,2 %, 0,1 % 0,05% sobre el fondo de escala.
Opciones con seleccin de unidades, valor mximo y mnimo, tiempo
de funcionamiento, puesta a cero, salida va RS232 para volcado de
datos y software.
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PROYECTO PGINA 15
COMPROBACION EXPERIMENTAL DE UN MANOMETRO
DE TIPO EN U
Materiales utilizados:
Una manguera de 1.5 metros
Una llave de paso de pvc
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PROYECTO PGINA 16
Una tabla de 1 metro por 0.4 metro
Cinchas o amarraderas plsticas
5 globos
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PROYECTO PGINA 17
1 libreta de papel milimetrado
Pega resistol o silicona
Agua con colorante
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PROYECTO PGINA 18
Herramientas utilizadas:
Calculadora
Taladro
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PROYECTO PGINA 19
Broca
Tijera
Regla
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PROYECTO PGINA 20
DESARROLLO DEL PROYECTO
1. Preparar todos los materiales y el equipo a utilizar en el
desarrollo
del proyecto sean estos los anteriormente mencionados y
presentados por medio de imgenes.
2. Cortar un pedazo de madera con las medidas de 1 metro de
largo
por 0.4 metros de ancho.
3. Perforar con la ayuda del taladro los orificios donde se
sujetara la
manguera.
4. Pintar la madera con un color claro de preferencia blanco
para una
mejor visibilidad.
5. Forrar con papel milimetrado la madera de la parte del frente
donde
se planea ejecutar dicho proyecto.
6. Sujetar o adaptar la manguera a la llave de paso de forma que
esta
quede completamente sellada y no tenga fugas quedando una
parte
de la llave de paso conectada con la manguera y la otra abierta
para
posteriormente poder colocar ah el globo.
7. Sujetar la manguera a la tabla utilizando las cinchas o
amarraderas
plsticas.
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 21
8. Colocar las unidades de medida en cm al papel milimetrado con
un
bolgrafo negro.
9. Asegurarse que la llave de paso est cerrada y colocar el agua
con
colorante en la manguera.
10. Inflar el globo y colocarlo en la punta abierta de la llave
de paso.
11. Abrir la llave de paso y medir la altura que se movi el agua
desde el
punto de partida.
12. Hacer los respectivos clculos y se obtendr la presin de
dicha
medida con referencia al dimetro del globo que se est
usando.
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 22
CONCLUSION
En el presente trabajo se llego a la conclusin que los manmetros
son
aparatos esenciales para la medicin de las presiones que van
desde un
punto a otro, tomando en cuenta el nivel y los factores que
pueden llegar a
afectar ste fenmeno de medicin.
La manometra, es el proceso mediante el cual un lquido es
sometido a
una medida de presin, para establecer los parmetros o niveles de
altura
que ste puede llegar a alcanzar. Todo esto es posible gracias a
un aparato
denominado manmetro.
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EL MANMETRO
PROYECTO PGINA 23
BIBLIOGRAFIA
www.wikipedia.com
www.monografias.com
www.buenastareas.com
Enciclopedia Encarta 2009
Manual de fsica I
